SPERIMENTAZIONE E CONTROLLO DEI MOTORI

Ingegneria Meccanica SPERIMENTAZIONE E CONTROLLO DEI MOTORI

0622300017
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA MECCANICA
2022/2023

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2018
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SI FORNISCONO CONOSCENZE SUGLI STRUMENTI DI MISURA E LE ATTREZZATURE PRESENTI IN SALA PROVA PER MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA, SULLE METODOLOGIE DI MISURA DEI PARAMETRI MOTORISTICI, DELLE PRESTAZIONI E DELLE EMISSIONI INQUINANTI. GLI STUDENTI COMPRENDONO LE FINALITÀ DEI SISTEMI DI CONTROLLO MOTORE E LE METODOLOGIE NUMERICHE E SPERIMENTALI DA APPLICARE PER LA RELATIVA PROGETTAZIONE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA:
GLI STUDENTI ACQUISISCONO CAPACITÀ DI ELABORAZIONE ED ANALISI DEI DATI SPERIMENTALI MISURATI AL BANCO PROVA MOTORE O SU VEICOLO E DI ESEGUIRE SIMULAZIONI NUMERICHE DEL POWERTRAIN ANALIZZANDONE I RISULTATI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA:
SI ACQUISISCE LA CAPACITÀ DI SVILUPPARE MODELLI MATEMATICI PER LA PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO E DI PROGETTARE PROVE SPERIMENTALI PER L’IDENTIFICAZIONE DEI MODELLI E LA PROTOTIPAZIONE DELLE STRATEGIE DI CONTROLLO MOTORE.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA:
GLI STUDENTI SARANNO IN GRADO DI INDIVIDUARE LE ATTREZZATURE IDONEE PER ESEGUIRE DETERMINATE MISURE SPERIMENTALI E LE METODOLOGIE PIÙ APPROPRIATE PER PROGETTARE SISTEMI DI CONTROLLO MOTORE CHE SODDISFINO DETERMINATE FINALITÀ.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE:
SI SVILUPPA LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO FONTI DIVERSE DA QUELLE PROPOSTE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE:
SI ACQUISISCE LA CAPACITÀ DI COORDINARE GRUPPI DI LAVORO E RELAZIONARE SU ARGOMENTI LEGATI ALLA SPERIMENTAZIONE ED AL CONTROLLO DEI MOTORI.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE DEI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA.

Contenuti
L'INSEGNAMENTO È ARTICOLATO IN 60 ORE (6 CFU) TRA LEZIONI, ESERCITAZIONI NUMERICHE ED ESERCITAZIONI GUIDATE IN SALA PROVA MOTORI (LABORATORIO).
GLI ARGOMENTI AFFRONTATI SONO:

DESCRIZIONE E SET-UP DELLE ATTREZZATURE E DEGLI STRUMENTI DI MISURA IN SALA PROVA MOTORI (TEORIA 6 H; LAB 2H):
LAY-OUT DELLA SALA PROVA MOTORI. FRENI DINAMOMETRICI IDRAULICI ED ELETTRICI. BANCHI A RULLI. ACCOPPIAMENTO MOTORE-FRENO. SISTEMI DI GESTIONE DEL BANCO. STRUMENTI PER LAMISURA DEL CICLO INDICATO. MISURE DI PRESSIONE, O2, PORTATA ARIA E COMBUSTIBILE. ANALIZZATORI GAS DI SCARICO HC, CO, NOX, CO2.

MISURE SPERIMENTALI IN SALA PROVA MOTORI (TEORIA 3H; ESE 4H; LAB 5H):
RILIEVO DELLE CURVE DI COPPIA, POTENZA E CONSUMO SPECIFICO. MISURA DEL CICLO INDICATO. RILIEVO DELLA LEGGE DI RILASCIO DEL CALORE. MISURA DELLE EMISSIONI INQUINANTI.

SISTEMI DI CONTROLLO MOTORE (TEORIA 8H; ESE 2H):
CENNI SULLA TEORIA DEI SISTEMI ED I CONTROLLI AUTOMATICI APPLICATI AI MCI. EVOLUZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO MOTORE. INFLUENZA DEI PARAMETRI DI CONTROLLO SU CONSUMI, EMISSIONI E PRESTAZIONI. CONTROLLO DEL RAPPORTO DI MISCELA E DELL’ANTICIPO ALL’ACCENSIONE NEI MOTORI AD ACCENSIONE COMANDATA.

CONTROLLO MODEL BASED E PROTOTIPAZIONE SISTEMI DI CONTROLLO (TEORIA 16H; ESE 9H; LAB 5H):
MODELLI DINAMICI AI VALORI MEDI PER IL CONTROLLO DEL RAPPORTO DI MISCELA NEI MOTORI AD ACCENSIONE COMANDATA. MODELLI FENOMENOLOGICI PER IL CONTROLLO DELLA COMBUSTIONE NEI MOTORI DIESEL. MODELLI DINAMICI AI VALORI MEDI PER IL CONTROLLO DEL GRUPPO TURBO-COMPRESSORE E DEL SISTEMA DI RICIRCOLO DEI GAS COMBUSTI (EGR). MODELLAZIONE E CONTROLLO DEI SISTEMI PER IL POST-TRATTAMENTO DEI GAS DI SCARICO (TWC, DPF, SCR).
SIMULAZIONI IN AMBIENTE MATLAB/SIMULINK ED APPLICAZIONI SPERIMENTALI CON IMPLEMENTAZIONE ON-BOARD.
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE 33 ORE DI LEZIONE IN AULA, 15 ORE DI ESERCITAZIONE NUMERICA IN AULA E 12 ORE DI ESERCITAZIONE GUIDATA IN LABORATORIO.
LE ESERCITAZIONI NUMERICHE SONO SVOLTE AL PC IN AMBIENTE MATLAB/SIMULINK E PREVEDONO L'ANALISI E L'ELABORAZIONE DI DATI SPERIMENTALI E LO SVILUPPO E L'IDENTIFICAZIONE DI MODELLI MATEMATICI.
NELLE ESERCITAZIONI IN SALA PROVA MOTORI, GLI STUDENTI RILEVANO SPERIMENTALMENTE LE CURVE CARATTERISTICHE, I CONSUMI, LE EMISSIONI INQUINANTI ED I CICLI INDICATI PER UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA PER AUTOTRAZIONE, INVESTIGANDO L’INFLUENZA DEI PARAMETRI DI CONTROLLO E SPERIMENTANDO L’ATTUAZIONE DI STRATEGIE DI CONTROLLO ALTERNATIVE.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI È CERTIFICATA DAL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME SI COMPONE DI UNA PROVA NUMERICA AL PC IN AMBIENTE MATLAB/SIMULINK, SUPERATA LA QUALE LO STUDENTE POTRÀ SOSTENERE LA PROVA ORALE.
LA PROVA NUMERICA RIGUARDA LA SOLUZIONE DI UN PROBLEMA INGEGNERISTICO, CHE PREVEDE L'ANALISI DI DATI MOTORISTICI SPERIMENTALI O SIMULATI CON MODELLI DI CALCOLO. LA PROVA ORALE, NELLA QUALE PUÒ ESSERE RICHIESTO DI COMMENTARE LO SVOLGIMENTO DELLA PROVA NUMERICA, È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO, NONCHÉ LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL'ALLIEVO.

IN PARTICOLARE, SONO POSTE DOMANDE SULLA CARATTERIZZAZIONE SPERIMENTALE DEL MOTORE AL BANCO PROVA, SULLE PRINCIPALI VARIABILI DI CONTROLLO ED IL RELATIVO IMPATTO SULLE PERFORMANCE DEL MOTORE E SULLE METODOLOGIE TEORICO-SPERIMENTALI PER LA PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO MOTORE AL FINE DI MINIMIZZARE IL CONSUMO DI COMBUSTIBILE E LE EMISSIONI INQUINANTI.
LA VALUTAZIONE DELLE PROVE TIENE CONTO DELLA CAPACITÀ DELLA CAPACITÀ DI ESPORRE IN MODO CHIARO E SINTETICO GLI OBIETTIVI, IL PROCEDIMENTO ED I RISULTATI DELLE ELABORAZIONI EFFETTUATE, NONCHÉ DELLA CAPACITÀ DI APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZE NELLA SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI PROVA SPERIMENTALE DA ESEGUIRE ED HA UNA LIMITATA CONOSCENZA DELLE RELAZIONI INTERCORRENTI TRA VARIABILI DI CONTROLLO E PRESTAZIONI DEL MOTORE, OLTRE AD UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA.
IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DELLE METODOLOGIE SPERIMENTALI E DIMOSTRA DI AVERE PADRONANZA DEI METODI DI PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO DEI MOTORI .
L’EVENTUALE LODE È ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.
Testi
FRANKLIN G.F., POWELL J.D., EMANI-NAEINI A., FEEDBACK CONTROL OF DYNAMIC SYSTEMS, ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY.
GUZZELLA. L., ONDER C.H., INTRODUCTION TO MODELING AND CONTROL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE SYSTEMS, SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG.
HEYWOOD J.B., INTERNAL COMBUSTION ENGINE FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK.
PLINT M., MARTYR A., ENGINE TESTING THEORY AND PRACTICE, BUTTERWORTH-HEINEMANN, OXFORD.
MATERIALE DIDATTICO REDATTO DAL DOCENTE DISPONIBILE SUL SITO WEB HTTP://ELEARNING.UNISA.IT/

Altre Informazioni
CORSO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-30]